Nutrição Mineral – Macronutrientes, micronutrientes, nutrientes ...

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Nutrio Mineral Macronutrientes e micronutrientes na maturao da cana-de-acar Prof. Dr. Carlos Alexandre Costa Crusciol Co-autores: Dr. Gerardo Espinoza Dra. Gabriela Ferraz de Siqueira INTRODUO A disponibilidade influenciada por vrios fatores: Material de origem do solo Prticas culturais Caractersticas genticas da planta Interao entre nutrientes Altas produtividades (Lei do mnimo) Nutrientes Material de origem do solo BASALTO > GRANITO > CALCRIO XISTO > ARENITO Diminuio dos Teores de Micronutrientes no Solo - Solos altamente intemperizados - Solos arenosos matria orgnica Deficincia micronutrientes Nutrientes Prticas culturais Calagem, gessagem, fosfatagem volume radicular exportao de micronutrientes esgotamento + rpido CTIONS Fe+2, Cu+2, Mn+2, Zn+2, Co+2 Diminui Disponibilidade NIONS MoO4-2 e Cl- Aumenta Disponibilidade Fonte: (Malavolta, 1979) Ortega e Malavolta, 2012 Na rizosfera Dentro da planta S = Sinergismo; A = Antagonismo; R = Substituio; +/- = Sinergismo/Antagonismo; PA = Possvel antagonismo Interao entre nutrientes Lei do mnimo (Lei de Liebig): O crescimento no controlado pela quantidade total de recursos disponveis, mas pelo recurso mais escasso (fator limitante). Prticas culturais Reposio no adequada dos nutrientes Variedades mais produtivas = extrao FUNES DOS NUTRIENTES NA MATURAO Funes dos macronutrientes e micronutrientes relacionadas com os processos de produo, transporte e acumulo de sacarose Nas folhas cloroplastos constituinte da molcula de clorofila Tambm participa da sntese de vitaminas, hormnios, coenzima, alcalides, hexosaminas e outros compostos. Nutrientes A deficincia de nitrognio causa: Inibio da assimilao de CO2. Diminui a atividade enzimtica dos cloroplastos. Inibe respirao pela ausncia de substratos como carboidratos. fotossntese crescimento das plantas produtividade Prejuzos maturao Reduo pol Incremento teor cinzas N (cobertura) Idade Produo de Cana Pol da Cana (semanas) t ha-1 --------%------ 3 151 12,3 9 161 12,0 15 156 11,5 21 141 11,3 Efeito da poca de aplicao do N (140 kg/ha) sobre a produo e qualidade da matria-prima da cana-soca Adaptado de Alexander (1973) Formao de ligaes pirofosfato, as quais permitem a transferncia de energia Fosfato vacuolar - considerado como uma reserva, suprindo o citoplasma com fosfato quando necessrio. Nvel: 5 a 6 mM Baixas concentraes de fosfato inorgnico reduzem o crescimento, e numa concentrao de 0,3 mM ou menos, o crescimento completamente inibido Fosfato inorgnico no citoplasma funo regulatria influencia a atividade de vrias enzimas, como por exemplo, a fosfofrutoquinase Dose de P2O5 Usina Quat(1) Usina Maring (2) Produo Pol Acar Produo Pol Acar kg ha-1 ---t ha-1--- % ---t ha-1- ---t ha-1--- % ---t ha-1-- 0 113 15,6 17,6 106 13,2 14,0 60 123 15,9 19,6 124 13,3 16,5 120 124 15,7 19,5 128 13,5 17,3 180 126 15,7 19,8 133 13,8 18,3 Efeito da adubao fosfatada sobre a produo de cana, de acar e concentrao de acar nos colmos Fonte: Penatti, 1989 Slide Korndorfer (1)Variedade SP70-1078 (2)Variedade SP70-1143 A deficincia de K causa menor teor de acar nos colmos Ativao enzimtica transporte de carboidratos A turgecncia das clulas guarda dos estmatos est diretamente relacionada entrada e sada de ons de K. A entrada ou sada de K nas clulas guarda regula a presso osmtica, levando abertura ou fechamento dos estmatos. (Talbot e Zeiger, 1998) Nutrientes Relao K/Mg Excesso de K deficincia de Mg induzida inibio competitiva Efeito do potssio na composio mineral em folhas de sorgo (Malavolta, 2006) Influncia do potssio na concentrao de magnsio em plantas de fumo (Bullock, 1968) Efeito da aplicao da vinhaa na produo de talos, pol% cana, cinzas e K Adaptado de Silva (1982) Constituinte da clorofila Corresponde a 2,7 % do peso molecular Ativador enzimtico RNA polimerases Glutamina Sintetase Glutationa Sintase PEP Carboxilase Fosfatases ATP ases Carboxilases Nutrientes Mg Mg Regula a partio entre a sntese de amido e o transporte de trioses fosfatos no citosol MICRONUTRIENTES Estado Nutricional dos Canaviais (Brasil) 95,7% 5,5% 66,7% 22,8% 12,0% 0% 20% 40% 60% 80% 100% boro cobre ferro mangans zinco % abaixo do NC Solo Teor na Folha 0 - 15 16 - 20 > 20% do Total 91.0% 7.9% 1.1%Teor na Folha 0 - 6 7 - 15 > 15% do Total 39.3% 60.7% 0.0%Teor na Folha 0 - 50 51 - 100 > 100% do Total 0.0% 96.6% 3.4%Teor na Folha 0 - 25 26 - 100 > 100% do Total 0.0% 68.5% 31.5%Teor na Folha 0 - 16 17 - 32 > 32% do Total 62.9% 37.1% 0.0%MnZnBCuFeTeor na Folha 0 - 15 16 - 20 > 20% do Total 91.0% 7.9% 1.1%Teor na Folha 0 - 6 7 - 15 > 15% do Total 39.3% 60.7% 0.0%Teor na Folha 0 - 50 51 - 100 > 100% do Total 0.0% 96.6% 3.4%Teor na Folha 0 - 25 26 - 100 > 100% do Total 0.0% 68.5% 31.5%Teor na Folha 0 - 16 17 - 32 > 32% do Total 62.9% 37.1% 0.0%MnZnBCuFeDeficincia generalizada de B e Zn 890 anlises Regio: Ribeiro Preto e Catanduva Vale et. al. (2008) Slide Vitti RB85-5035: Demanda Fe>Mn>Zn>Cu>B>Mo Perodos crticos absoro: Vegetativa e Maturao. Acmulo de Fe,Mn,B e Mo: Foliar e Cu e Zn: Colmos Rengel et al. 2011 Fe Mn Cu B Zn Mo Componente enzimtico Desidrogenases Proteinases Peptidases Fosfohidrogenases Metabolismo de carboidratos e protenas Influencia a permeabilidade das membranas Nutrientes Anidrase carbnica (Dechen et al., 1991; Marshner, 1995; Malavolta et al.1997; Epstain & Bloom, 2006) Boro Estrutura da parede celular Reproduo das plantas (formao do tubo polnico) Transporte de acares atravs das membranas Sntese de cidos nucleicos (DNA e RNA) e fitohormnios Formao de razes absorventes Balano hormonal (AIA) Boro Transporte de sacarose Produo de calose Obstruo xilema e floema (principal via de transporte) Aco fosforilases Sntese de uracila (precursora uridina difosfato) Sntese de sacarose (Venter et al., 1977; Lou, 1993; Marschner, 1995) Reduz o nmero de estmatos e a taxa fotossinttica, consequentemente reduz a sntese de carboidratos levando a um aumento na concentrao de CO2 livre intercelular. Bogiani et al. (2013) Estrutura da ramnogalacturonano-II Esta pectina da parede celular um dos acares estruturais mais conhecidos em qualquer polissacardeo. Kerry Hosmer Caffall , Debra Mohnen The structure, function, and biosynthesis of plant cell wall pectic polysaccharides Carbohydrate Research Volume 344, Issue 14 2009 1879 - 1900 BORO Caf SUFICIENTE DEFICIENTE O on borato pode complexar acares, indicando a probabilidade de sua participao no transporte de carboidratos das folhas para outros rgos, fato esse muito importante na cana-de-acar (Orlando Filho et al., 2001); O boro atua na diviso, maturao e diferenciao celular, na lignificao da parede celular e inibio da formao do amido pela combinao do boro com o local ativo da fosforilase, o que impede a polimerizao excessiva dos acares nos locais da sntese deles (Sobral e Weber, 1983). Locais: Igarau do Tiete (Grupo RAZEN Unidade Barra) Latossolo roxo eutrfico 0,17 mg dm-3 de B Olimpia (Grupo TEREOS - Guarani) Argissolo vermelho-amarelo eutrfico 0,20 mg dm-3 de B BORO E MATURADORES EM INCIO DE SAFRA Teores de adequado B no Solo (Raij et al. , 1996) Cultivar : RB855453 (maturao precoce) Datas: 1 ano Razen: aplicao 23/03/2009 e colheita 04/06/2009 2 ano Razen: aplicao 18/03/2010 e colheita 19/05/2010 1 ano Tereos: aplicao 10/04/2008 e colheita 10/06/2008 2 ano Tereos: aplicao 25/03/2009 e colheita 28/05/2009 Cana soca: 3/4 corte (RAZEN), 2/3 corte (TEREOS) Dose: Boro: 180 g ha-1 (1060 g cido brico ha-1) BORO E MATURADORES EM INCIO DE SAFRA Teor de B (folha +1) Siqueira, 2014 * Mdia de 2 locais e 2 anos de experimentao y = 0,059x + 11,113 R = 0,99** y = -0,0016x2 + 0,1584x + 11,148 R = 0,99** 10,0011,0012,0013,0014,0015,0016,000 10 20 30 40 50 60Pol cana (%) Dias aps aplicao Pol cana mnimoControleBoroPol (%) * Mdia de 2 locais e 2 anos de experimentao Siqueira, 2014 y = 0,059x + 11,113 R = 0,99** y = -0,0016x2 + 0,1584x + 11,148 R = 0,99** 10,0011,0012,0013,0014,0015,0016,000 10 20 30 40 50 60Pol cana (%) Dias aps aplicao Pol cana mnimoControleBoro14 DAA 32 DAA Pol (%) * Mdia de 2 locais e 2 anos de experimentao Siqueira, 2014 10.010.310.610.911.211.511.812.112.412.713.013.313.613.914.214.514.80 14 28 42 56Dias aps aplicaoPol cana (%)Testemunha Sulfom. metilSulf. metil + Boro GlifosatoGlifosato + Boro BoroPol mnimo (indstria)32 DAA 43 DAA 46 DAA34 DAA25 DAA20 DAAAplicao: 14/03/2008 Colheita: 16/05/2008 Leite e Crusciol (2009) Participa de muitos processos fisiolgicos como: fotossntese, respirao, distribuio de carboidratos, reduo e fixao de nitrognio, metabolismo de protenas e da parede celular; Influncia na permeabilidade dos vasos do xilema gua; Controla a produo de DNA e de RNA e sua deficincia severa inibe a reproduo das plantas (reduz a produo de sementes e o plen estril) Fixao do N2 atmosfrico A funo mais importante est associada com o metabolismo do nitrognio. Esta funo est relacionada ativao enzimtica, principalmente com as enzimas nitrogenases e reduo do nitrato. Fixao simbitica do N2 pelas leguminosas Nitrognio x Molibdnio N2 + 3H2 2NH3 Nitrogenase Mo/Fe Vitti, 2011 NO3- NO2- NH2 Nitrato Redutase Mo S Nitrito Redutase NUTRIENTES X QUALIDADE DA MATRIA-PRIMA Efeito da aplicao de micronutrientes nos atributos de produo e qualidade da cana-de-acar Pawar et al., 2003 Efeito da aplicao de micronutrientes na produtividade de colmos e de acar em cana-de-acar Pawar et al., 2003 Efeito da aplicao foliar de fsforo e micronutrientes no brix, pol e ART (CCS) em cana-de-acar Madhuri et al., 2013 APLICAO DE TORTA DE FILTRO E MICRONUTRIENTES EM CANA-DE-ACAR Usina Da Barra Grupo Razen safras 2008/2009 - Igara do Tiet SP, Latossolo Vermelho - Santa Maria da Serra SP, Neossolo Quartzarnico Usina Cerradinho - Grupo Noble safras 2009/2010 Mirassol SP, Argissolo Vermelho reas com histrico de vrios anos de cultivo com cana-de-acar rea que anteriormente era cultivada com pastagem e atualmente pertencente Produtividade de colmos (TCH) e de acar (TPH) de cana-planta, cultivada em trs tipos de solo no Estado de So Paulo, em funo da aplicao de torta de filtro e micronutrientes no plantio. Adorna; Crusciol, 2013 Cana planta Micronutrientes LV AV NQ ST CT Mdia ST CT Mdia ST CT Mdia ---------------------- Produtividade de colmos (Mg ha-1) ------------------------ Controle 114 115 114a1 234 234 234a 142Ab 144Aa 143 Zn 105 118 111a 235 228 232a 151Aa 143Aa 147 Cu 107 121 114a 222 217 219a 142Ab 140Aa 141 Fe 113 121 117a 227 224 225a 138Ab 141Aa 139 Mn 113 116 115a 230 223 227a 138Ab 141Aa 140 B 111 110 110a 231 226 228a 150Aa 146Aa 148 Mo 103 108 106a 242 221 231a 141Ab 143Aa 142 Completo 96 119 108a 233 231 232a 136Ab 144Aa 140 Mdia 108B 116A - 232A 225A - 142 143 - ----------------------- Produtividade de acar (Mg ha-1) ------------------------- Controle 19,5Aa 20,9Aa 20,2 48,0 48,8 48,4a 24,2Ab 25,1Aa 24,7 Zn 19,8Aa 21,0Aa 20,0 48,3 46,8 47,5a 25,6Aa 24,0Aa 24,8 Cu 19,4Ba 21,9Aa 20,7 45,6 45,0 45,3a 23,5Ab 23,2Aa 23,3 Fe 20,2Aa 21,9Aa 21,1 46,9 46,0 46,4a 24,2Ab 23,5Aa 23,9 Mn 20,3Aa 19,8Aa 20,1 46,9 45,3 46,1a 23,5Ab 23,7Aa 23,7 B 20,5Aa 19,7Aa 20,1 48,0 45,3 46,7a 25,3Aa 24,7Aa 25,1 Mo 18,4Aa 18,8Aa 18,6 50,3 45,6 47,9a 23,9Ab 23,2Aa 23,6 Completo 16,7Ba 21,7Aa 19,2 49,3 45,1 47,2a 23,3Ab 24,1Aa 23,7 Mdia 19,2 20,7 - 47,9 A 46,0A - 24,2 23,9 - 1 Efeito residual da aplicao de torta de filtro e micronutrientes em cana planta na produtividade de colmos (Mg ha-1) e no teor de Pol cana (%) das soqueiras (Soq) em trs solos. Adorna; Crusciol, 2013 Tratamentos Latossolo Vermelho Neossolo Quartzarnico Argissolo Vermelho 1a Soq 2a Soq 3a Soq 1a Soq 2a Soq 3a Soq 1a Soq Produtividade de colmos (Mg ha-1) Torta de Filtro Sem 110 b1 80 b 80 b 88 b 64 b 58 b 170 b Com 126 a 92 a 88 a 99 a 71 a 73 a 188 a Micronutrientes Controle 112 b 80 d 78 b 83 c 60 d 61 d 172 b B 124 a 90 a 89 a 97 a 72 a 70 a 188 a Cu 117 b 86 b 85 a 94 a 67 b 64 c 179 a Fe 113 b 81 d 80 b 88 b 62 c 63 c 169 b Mn 115 b 84 c 82 b 93 a 67 b 67 b 181 a Zn 123 a 91 a 88 a 96 a 72 a 67 b 180 a Mo 118 b 83 c 81 b 94 a 66 b 65 c 181 a Completo 122 a 91 a 88 a 98 a 73 a 68 b 182 a Pol % cana Torta de Filtro Sem 15,4 a 16,4 a 15,3 a 14,2 a 12,2a 14,2 a 14,9 a Com 15,6 a 16,5 a 15,2 a 14,2 a 12,4a 13,9 a 15,0 a Micronutrientes Controle 15,2 a 16,6 a 14,6 d 14,0 a 12,3 a 13,9 a 14,9 a B 15,6 a 16,2 a 15,8 a 14,3 a 12,6 a 14,2 a 14,9 a Cu 15,7 a 16,8 a 15,4 b 14,2 a 12,7 a 14,0 a 14,8 a Fe 15,7 a 16,6 a 15,0 c 14,3 a 12,4 a 14,1 a 15,1 a Mn 15,4 a 16,1 a 15,1 c 14,2 a 11,7 a 13,9 a 15,0 a Zn 15,6 a 16,6 a 15,1 c 14,1 a 11,5 a 14,0 a 14,8 a Mo 15,7 a 16,6 a 15,4 b 14,2 a 12,9 a 14,3 a 14,9 a Completo 15,4 a 16,3 a 15,4 b 14,1 a 12,9 a 13,7 a 15,1 a Cana soca Efeito residual da aplicao de torta de filtro e micronutrientes em cana planta na produtividade de colmos (Mg ha-1) e no teor de Pol cana (%) das soqueiras (Soq) em trs solos. Adorna; Crusciol, 2013 Tratamentos Latossolo Vermelho Neossolo Quartzarnico Argissolo Vermelho 1a Soq 2a Soq 3a Soq 1a Soq 2a Soq 3a Soq 1a Soq Produtividade de colmos (Mg ha-1) Torta de Filtro Sem 110 b1 80 b 80 b 88 b 64 b 58 b 170 b Com 126 a 92 a 88 a 99 a 71 a 73 a 188 a Micronutrientes Controle 112 b 80 d 78 b 83 c 60 d 61 d 172 b B 124 a 90 a 89 a 97 a 72 a 70 a 188 a Cu 117 b 86 b 85 a 94 a 67 b 64 c 179 a Fe 113 b 81 d 80 b 88 b 62 c 63 c 169 b Mn 115 b 84 c 82 b 93 a 67 b 67 b 181 a Zn 123 a 91 a 88 a 96 a 72 a 67 b 180 a Mo 118 b 83 c 81 b 94 a 66 b 65 c 181 a Completo 122 a 91 a 88 a 98 a 73 a 68 b 182 a Pol % cana Torta de Filtro Sem 15,4 a 16,4 a 15,3 a 14,2 a 12,2a 14,2 a 14,9 a Com 15,6 a 16,5 a 15,2 a 14,2 a 12,4a 13,9 a 15,0 a Micronutrientes Controle 15,2 a 16,6 a 14,6 d 14,0 a 12,3 a 13,9 a 14,9 a B 15,6 a 16,2 a 15,8 a 14,3 a 12,6 a 14,2 a 14,9 a Cu 15,7 a 16,8 a 15,4 b 14,2 a 12,7 a 14,0 a 14,8 a Fe 15,7 a 16,6 a 15,0 c 14,3 a 12,4 a 14,1 a 15,1 a Mn 15,4 a 16,1 a 15,1 c 14,2 a 11,7 a 13,9 a 15,0 a Zn 15,6 a 16,6 a 15,1 c 14,1 a 11,5 a 14,0 a 14,8 a Mo 15,7 a 16,6 a 15,4 b 14,2 a 12,9 a 14,3 a 14,9 a Completo 15,4 a 16,3 a 15,4 b 14,1 a 12,9 a 13,7 a 15,1 a Cana soca Efeito residual da aplicao de torta de filtro e micronutrientes em cana planta na produtividade de acar (Mg ha-1) e de bagao (Mg ha-1) das soqueiras (Soq) em trs solos. Adorna; Crusciol, 2013 Tratamentos Latossolo Vermelho Neossolo Quartzarnico Argissolo Vermelho 1a Soq 2a Soq 3a Soq 1a Soq 2a Soq 3a Soq 1a Soq Produtividade de acar (Mg ha-1) Torta de Filtro Sem 17,2 b 13,1 b 12,2 b 12,4 b 7,8 b 8,3 b 25,3 b Com 19,5 a 15,2 a 13,4 a 14,0 a 8,7 a 10,1 a 28,3 a Micronutrientes Controle 17,0 b 13,3 b 11,8 d 11,7 c 7,3 b 8,4 d 25,7 b B 19,3 a 14,6 a 14,0 a 13,8 a 9,1 a 10,0 a 28,1 a Cu 18,4 a 14,5 a 13,2 b 13,4 a 8,4 a 9,1 c 26,5 b Fe 17,8 b 13,5 b 12,2 c 12,7 b 7,6 b 8,9 c 25,5 b Mn 17,7 b 13,4 b 12,4 c 13,2 a 7,9 b 9,3 b 27,1 a Zn 19,3 a 15,1 a 13,3 b 13,5 a 8,4 a 9,4 b 26,8 a Mo 18,6 a 13,9 b 12,4 c 13,3 a 8,6 a 9,2 b 27,1 a Completo 18,9 a 14,9 a 13,5 b 13,8 a 8,9 a 9,3 b 27,5 a Produtividade de bagao (Mg ha-1) Torta de Filtro Sem 14,2 b 10,1 b 9,5 b 10,6 b 7,6 b 7,1 b 20,3 b Com 16,5 a 11,5 a 10,8 a 12,1 a 8,4 a 9,2 a 22,5 a Micronutrientes Controle 14,1 b 10,0 b 9,5 c 10,1 c 7,2 d 7,6 b 20,5 a B 16,3 a 11,4 a 10,9 a 11,9 a 8,6 a 7,9 b 22,1 a Cu 15,9 a 10,7 b 10,0 b 11,8 a 7,9 c 8,1 b 21,1 a Fe 14,8 b 10,3 b 9,6 c 10,9 b 7,2 d 8,1 b 20,6 a Mn 15,1 b 10,5 b 10,1 b 11,4 a 8,1 b 8,5 a 21,4 a Zn 15,6 a 11,3 a 10,3 b 11,8 a 8,5 a 8,4 a 21,5 a Mo 15,5 a 10,4 b 10,1 b 11,2 a 7,8 c 8,2 b 22,1 a Completo 15,6 a 11,5 a 10,9 a 11,9 a 8,8 a 8,7 a 21,9 a Cana soca O adequado manejo nutricional eleva o potencial produtivo da cana-de-acar, tanto de colmos quanto de acar; Tendo em vista o grau de intemperizao dos solos brasileiros e a deficincia generalizada de nutrientes e, principalmente, de micronutrientes, a reposio nutricional torna-se prtica indispensvel para garantir o sucesso do processo produtivo. CONSIDERAES FINAIS A aplicao de micronutrientes na cana planta tem efeito residual nas soqueiras. No Estado de So Paulo existe probabilidade maior de resultados positivos com a aplicao de B e Zn, e menores de Cu, Mo e Mn. O DESEQUILBRIO NUTRICIONAL NEM SEMPRE AFETA A PRODUTIVIDADE DE COLMOS, MAS LIMITA O ACMULO DE SACAROSE. CONSIDERAES FINAIS OBRIGADO Contato: crusciol@fca.unesp.br Tel: (14) 3811-7161 UNESP

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